导航系统的制作方法

专利名称：导航系统的制作方法
导航系统背景技术
导航系统被用于前往地理位置的导航，例如步行或借助车辆、飞机或船。这样的系 统确定当前位置并执行前往目的地的路线计划。在此例如借助接收全球卫星导航系统的无 线电信号连续地确定自身的位置。通常导航系统包含用于地图数据的存储器，所述地图数 据包含关于在自身位置和路线计划的目的地范围内的环境的信息。通过导航系统执行的路 线计划采用来自用于地图数据的存储器的信息，并例如包含对使用确定的街道或道路的指7J\ O
导航系统的运行成本相当高。路线计划的目的地的输入能够导致扩展的与导航系 统的交互，例如由于邮政地址或者地理坐标系统的坐标的文字数字的输入。从事先确定的 位置的列表中选择路线计划的目的地通常需要费时地阅读单个位置的名称，并且必要时需 要进一步的交互步骤，如翻阅路线计划的目的地的列表。具有导航系统的车辆的驾驶员的 扩展的交互阶段能够威胁到车辆的行驶安全。
专利申请DE 102 26 686 Al示出了用于在导航系统中选择路线计划的目的地的 方法，其中选择在显示器上显示的按钮确定目的地类别，在所述目的地类别中有多个目的 地。随后，基于于导航系统的当前位置从目的地类别内的目的地中选择一个作为导航系统 的路线计划的目的地。
本发明的任务在于，提供带有改善的路线计划的目的地的输入的导航系统。 发明内容
本发明通过具有权利要求1所述特征的导航系统以及具有权利要求7所述特征的 方法解决所述问题。从属权利要求说明设计方案。
导航系统具有一个装置，其通过选择至少一个在显示器上显示的图片，使得将给 所选择的图片分配的地理位置确定为路线计划的目的地成为可能。通过以图片的形式显示 路线计划的目的地的选项，实现对用户的特别快的信息传达，用户一看就能获得所提供的fn息ο
导航系统也能够被构造成给图片分配借助定位装置确定的导航系统的位置。因为 用户能够改变分配的位置或者能够给图片分配位置，在导航系统中输入路线计划的目的地 还能够由此得到改善。
在此导航系统能够包括相机，以致在单独的过程中能够拍摄图片、确定导航系统 的当前位置、并执行将位置分配给所述图片。
分配给所述图片的地理位置能够是在拍摄时间点的相机位置或者物体位置。由 此，例如通过将标志物的位置分配给将标志物作为物体示出的图片、以及将相机的位置分 配给示出日落的图片来避免误解。
为了进一步增加选择安全性，能够执行对在图片上显示的物体的识别，紧接着在 分配数据库中查找分配给所识别的物体的位置并将该位置与分配给所述图片的位置进行 比较。如果在所述位置之间的地理距离超过预先确定的距离，则能够向用户输出提醒。
在本发明的改进方案中，能够给图片指配两个或多个位置，所述位置中的每个被 分配给在图片上示出的物体。所述物体能够是单独可选的，并且分配给所选择的物体的位 置能够被取作路线计划的目的地。这样一来，例如能够单独将图片上的细节选作路线计划 的目的地，例如在图片上示出的街道或者十字路口。这在采用航拍图片或者卫星图片时是 特别有利的。


下面将参考所附的附图更详细地描述本发明。
附图中
图1示出了导航系统的电路方框图2示出了在图1的导航系统中使用的方法的流程图3示出了在图1的导航系统中使用的另一个方法的流程图4示出了在图1中的导航系统上所示的显示器的示例性显示；
图5示出了示例性地理位置的可相互转换的表示；且
图6a和6b示出了图片的示例性表示，所述图片被分配以图5中的位置，以用于在 图1所示的导航系统上显示。
具体实施方式
图1示出了机动车102中的导航系统100的电路方框图。导航系统100包括处理 装置105，所述处理装置105与定位装置110、用于图片数据的存储器160以及分配数据库 140相连。可选地能够附加地设置声音输出装置115、罗盘120、用于地图数据的存储器125、 相机130和/或接口 135，其各自与处理装置105相连。
导航系统100能够包含各种存储器(未示出)，其各自能够容纳用于图片数据的存 储器160的、分配数据库140的、和用于地图数据的存储器125的元件。用于图片数据的存 储器160的、分配数据库140的、和用于地图数据的存储器125的内容例如能够借助引用或 者借助索引系统彼此有关系；替代地或者附加地能够将不同的存储器的元件存储在总的集 成的数据库中。存储器的部分能够被构造为可换数据载体，例如以可移动的存储卡(例如 CF或SD卡)形式作为静态存储器(Flash-RAM)。在优选的实施例中导航系统具有内部的 存储器以及带有可换介质的存储器，其中至少用于图片数据的存储器160在可换介质上。
定位装置110优选地基于无线电导航并进一步优选地包含卫星导航接收器，例如 用于GPS-、GL0NASS-和/或GALILEO-系统的卫星导航接收器。在替代的实施形式中，定位 装置110也能够基于其他的原理(例如惯性导航、依据罗盘的导航等)或者借助其他的原 理支持。声音输出装置115为了输出音调和语音信息而设置。在优选的实施形式中，声音 输出装置115包含语音生成器(文本到语言装置)以用于基于文本的信息的有声输出。罗 盘120例如能够包含霍尔传感器或者磁通门。除罗盘120之外，导航系统100还能够包含 例如用于机动车102的速度信号、方向信号、高度信号或者车轮转速信号的另外的传感器 或者到传感器的接口。相机130能够固定地或者可移动地安装在导航系统100上或者作为 外部元件借助接口(未示出)与导航系统100相连。
显示器150被实现为例如液晶-或等离子显示器，并优选地以触摸屏的形式与输入装置巧5集成地实现。输入装置155能够替代地或者附加地包含导航系统100上的真实 或虚拟的按钮、旋钮、或其他输入工具。
用于地图数据的存储器125包含关于预先确定的地理区域的地理信息，在该地理 区域中导航装置100能够被使用，以及该地理区域是例如按照国家和/或地区整理的。尤 其能够在用于地图数据的存储器125内存储关于街道、道路、轨道线路、河流、隧道等的走 向的信息。附加地在用于地图数据的存储器125内能够存储关于路线计划的可能目的地的 信息，该可能的目的地例如是机场、港口、娱乐设施、商业机构或类似的。
用于图片数据的存储器160包含数字数据形式的图片和分配给图片的位置。优选 地采用具有例如以JPEG或者TIFF形式的图片数据以及图片的元信息的数字数据。在所述 元信息中存储分配给图片的位置和必要时另外的信息，例如创建时间点、使用频率和图片 的命名以及相机设置如光圈、曝光时间和焦距。在优选的实施形式中采用Exif数据格式。 在存储器160中也能够存储不带分配的位置的图片的数据，以用于在导航系统100的显示 器上简单显示，其中能够采用纯图片数据格式或者采用带有元数据的数据格式却不含相应 的信息。
分配数据库140能够包含位置确定的物体和线索，根据所述线索能够在分配数据 库140中搜索物体。这样的线索能够基于物体的光学特征确定并例如包含所描绘的物体的 边缘变化、颜色、大小的组合。在分配数据库140中搜索物体能够支持模糊搜索。分配数据 库140能够给搜索这样的组合的搜索返回一个或多个物体或它们的位置。
接口 135能够有线连接地(例如USB、串口等)或无线地(例如红外线、蓝牙、 WLAN、UMTS等)实现。通过接口 135能够交换信息，例如借助定位装置110确定的位置、或 者用于地图数据的存储器125的内容。尤其是为此设置接口 135，即将用于图片数据的存储 器160的内容以图片数据和/或地理位置的形式在两个方向上传递。
图2示出了用于在图1中的导航系统100中输入路线计划的目的地的方法200的 框图。所述方法200包含步骤205到观0。
在步骤205中，方法200处于起始状态。在步骤210中，接收图片，例如，通过经由 接口 135将相应的数据传递到导航系统100，或者通过可换的存储介质，在该可换的存储介 质中存储有图片和分配给它们的位置。该步骤不必为方法200的再次执行而重复。带有分 配的位置的图片也能够已经存储在用于图片数据的存储器160中，这能够替代步骤210的 执行。
接着，在步骤215中在显示器150上显示用于图片数据的存储器160的一幅或幅 图片。
后续的两个步骤220和225是可选的并且能够被执行一次、多次或者根本不执行。 在步骤220中用户查看图片，这能够包括例如根据关于图片的不同的信息(创建时间点、名 称、距离等升序或降序)分类、根据确定的标准手动或自动地分组、显示缩小的预览图片、 显示分配给图片的信息、以及添加或删除对图片的标记。在步骤225中图片被放大到显示 器150上，例如为了更详细地显示细节。如果放大的图片与显示器150不匹配，则能够显示 图片片断，所述图片片断的位置随后能够关于总的图片被移动。
在步骤225能够可选地在步骤220中重复图片的查看或者跟着在步骤230中选择 图片或者选择在图片上显示的物体。在触摸屏的情况下，该选择通过用手指或者用输入装6置155的指示工具轻敲显示器150上的图片来实现。在另一个操作变型中，该选择以相应 的方式通过输入装置155来实现。通常，每幅图片仅被分配一个地理位置。在一幅图片中 也能够显示多个可选择的物体，所述可选择的物体各自被分配另外的位置。组合也是可能 的，只要给图片分配一个位置并给图片上显示的一个或多个物体各自分配另外的位置。于 是，图片被分配了多个位置，所述多个位置转而被分配给图片上的多个物体。用户即能够选 择作为整体的图片也能够选择在图片上显示的物体。
后续步骤235至255又是任选的，并描述所选择的物体的可信度。在步骤235中 执行对在步骤230中选择的物体的识别或者对在所选择的图片上显示的物体的识别。所述 物体例如能够是用于路线计划的目的地的建筑或标志，并且所述图片能够例如以照片或者 线条画的形式显示物体。所述识别例如能够包含物体边缘的检测、相机视角的确定、以及物 体的大小和比例的确定。从这些和另外的由图片得出的信息中能够为所显示物体确定特征 属性，在步骤MO中根据它们的组合搜索分配数据库140，以查找所识别的物体的位置。如 果找到了所识别的物体的位置，则在步骤M5中将其与分配给所述物体的位置进行比较， 并确定两个位置之间的距离。
在步骤250中，通过确定所述距离是否超过预先确定的阈值来评价所述位置至所 述图片的分配。如果所述距离超过预先确定的阈值，或者如果分配给所述物体的位置在其 他方面不可信，例如因为其与导航系统100的当前位置有非常大的距离，则在步骤255中要 求用户对分配给所述物体的位置进行校正，或者在由步骤240确定的物体位置和分配给所 述物体的位置之间进行选择。在另一个实施形式中，也能够默认取所识别的物体的位置或 者分配给图片上示出的物体的位置。然而，仍能够输出用户提醒。
在任何情况下，在后续的步骤沈0中存在可信的位置，所述可信的位置被取作导 航系统100的路线计划的目的地。
在后续的两个同样任选的步骤265和270中，执行路线计划的目的地的可到达性 检查。在步骤沈5中分析，路线计划的目的地是否能够通过事先确定的交通工具例如通过 步行、自行车、汽车、船、飞机或者其组合到达。在步骤270中借助声音输出装置115输出关 于所确定的可到达性的语音信息。在另一个的实施方式中也能够借助另外的装置，例如通 过视觉的或者触觉的方式或者由其组合，来指示路线计划的目的地缺少可到达性。如果路 线计划的目的地不可到达，也就是例如通过事先选出的交通工具的组合不能靠近到比事先 确定的距离更近，则能够要求用户选择在原来的路线计划的目的地周围的规避目的地。随 后在步骤275中执行前往路线计划的目的地或规避目的地的路线导引。随后在步骤观0中 本方法处于结束状态。
图3示出了将位置分配给图片或者物体的方法，通过所述方法，带有分配的位置 的图片能够被提供给图2中的方法200。所述方法300包含步骤305至345，并能够与在图 2中示出的方法200关联使用，例如在其之前或之后，其中相一致的步骤不必重复。所示出 的方法300适于在图1中的导航系统100上实施。在步骤305中，所述方法300处于起始 状态，用于选择图片的后续步骤310至330与方法200的步骤210至230相对应。这些步 骤能够由步骤340代替，在步骤340中借助相机130拍摄新的图片。在这两种情况下，随后 都在步骤335中借助定位装置110确定导航系统100或者相机130的当前位置。
随后的后续步骤345和350又是任选的并涉及确定在图片上显示的物体的地理位置。在步骤345中确定所述在图片上显示的物体的距离和方向，以便获得物体关于相机位 置的相对位置。所述距离例如能够根据与所述图片一起存储在数字数据中(例如以Exif数 据格式)的元信息来确定。该元信息能够包含相机的焦点、对焦设置和相机镜头的焦距，从 中能够确定物体的距离。物体的方向例如能够基于借助罗盘120的测量或者基于与所述图 片一起被存储在数据中的另外的信息来确定。在步骤350中基于在步骤335中确定的导航 系统100的地理位置和在步骤345中确定的所述物体相对导航系统100的方向和距离，确 定所述物体的地理位置。该确定也能够包含处理用于地图数据的存储器125的地图信息， 例如以用于可信度测试。
随后，将所确定的位置分配给所述图片或者在所述图片上显示的物体。在随后的 步骤360中所述方法300处于结束状态。
图4示出了在图1的导航系统100的显示器150上的示例性显示400。在显示器 150上的区域401至412中能够显示12幅图片的缩略图，它们中的至少一些被分配了位置。 三个按钮420、430和440位于显示器150的下部区域，给它们分配了操作，所述操作在查看 一定数量的图片的情况下是有用的，例如向前和向后翻阅、放大、缩小、选择、分类等。显示 400例如能够在方法200的步骤220或者在方法300的步骤320中被输出到图1中的导航 系统100的显示器150上。
图5示出了地理位置500的两个能够相互转换的表示，其例如在图1的导航系统 100的用于图片数据的存储器160内或者分配数据库140内或者用于地图数据的存储器 125内被使用。左边的表示标明在被用作卫星导航系统GPS的基础的测地学参考系统WGS84 上的经度和纬度。高于海平面的高度的说明是可选的；如果缺少所述高度，则假设高度为由 经度和纬度限定的地点处的大地水准面上方0米。两种表示的相互转换通常基于在用于地 图数据的存储器中存储的数据来执行。
图5中右边的表示以表达相同的地理位置的邮政地址的形式示出了位置。所述邮 政地址对于用户而言是直接可理解的并能够例如在显示器150上与所分配的图片一起显 示，以便避免错误的选择。这两种表示能够例如借助图1中的导航系统100的用于地图数 据的存储器125中所包含的信息来相互转换。
图6a示出了用相机130拍摄的第一图片610，该第一图片带有在其上显示的第一 物体620。该第一物体620是具有在图5中所示位置的德国柏林的国会大厦。相机在拍摄 第一图片610的时间点的位置与该位置不同。如果相机130具有定位装置110，则能够给第 一图片610分配以图5中所示的位置或者相机130的地理位置(未示出)。
图6示出了第二图片630，在该第二图片上以鸟瞰角度示出第一物体620以及 所述物体周围的街道。给第一物体620分配在图5中给出的位置。给第二物体640， Friedrich-Ebert广场，分配以邮政地址“Friedrich-Ebert广场1号，11011柏林，德国”的 形式的地点说明。在另一个实施方式中能够将第二物体分成另外的物体，给它们分配类似 的、具有不同门牌号的邮政地址。
通过选择第二图片630的多个物体中的一个能够将所选择的物体的地理位置选 作导航系统100的路线计划的目的地。8
权利要求
1.导航系统(100)，尤其是用于机动车(102)的导航系统(100)，具有-用于图片(610，630)的存储器(160)；-用于显示来自存储器(160)的图片(610，630)的显示器(150)；以及-用于选择在显示器(150)上显示的图片(610，630)的输入装置(155)，其特征在于，给所述图片(610，630)分配了地理位置(500)，并且所述导航系统(100) 被构造成把给所述所选择的图片(610，630)分配的地理位置(500)取作路线计划的目的 地。
2.根据权利要求1所述的导航系统(100)，其特征在于，所述地理位置(500)通过邮政 地址表达。
3.根据权利要求2所述的导航系统(100)，其特征在于，所述导航系统(100)被配置成 如果前往所述输入的目的地的路线计划不能被执行，则输出提示。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100)，其特征在于，设置有定位装 置(110)，并且所述导航系统(100)被配置成给所述所选择的照片分配借助所述定位装置 (110)确定的地理位置(500)。
5.根据前述权利要求所述的导航系统(100)，其特征在于，设置有相机(130)和用于确 定物体(620，630)的地理位置的装置(130，120)，所述物体(620，630)显示在借助所述相机 (130)拍摄的图片(610,620)上，并且所述装置(130,120)被配置成基于所述相机(130)的 地理位置(500)和所述物体(620，630)相对于所述相机(130)的相对位置(500)来确定所 述物体(620，630)的所述地理位置(500)。
6.用于在导航系统(100)、尤其是机动车(102)上的导航系统(100)中输入路线计划 的目的地的方法(200)，具有如下步骤-在所述导航系统(100)的显示器(150)上显示图片(610，630)；-选择在所述显示器(150)上显示的图片(610，630)；其特征在于，给所述图片分配了地理位置(500)，且其特征还在于，把给所述所选择的 图片(610，630)分配的地理位置(500)取作所述路线计划的目的地。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用相机(130)的数字拍摄作为图片 (610，630)，并且其中采用所述相机(130)在拍摄时间点的地理位置作为地理位置(500)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，采用相机(130)的数字拍摄作为图片 (610，630)，并且其中采用所述物体在所述拍摄时间点的地理位置作为地理位置(500)。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的方法，其特征在于如下步骤-识别(235)在所述图片(610，630)上显示的物体(620,630)；-基于分配数据库(140)确定(MO)给所述识别的物体(620，630)分配的地理位置 (500)；-比较(245)所述照片(610,630)的分配的位置(500)和所述识别的物体(620,630) 的确定的位置；以及-如果所述位置(500)彼此偏离超过预定的量，则输出用户提醒。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的方法000)，其特征在于，给所述图片(610， 630)至少分配两个不同的位置(500)，将所述位置(500)中的每个分配给在所述图片(610， 630)上显示的物体(620，630)，所述物体(620，630)中的一个通过输入来选择，并且把给所述所选择的物体(620，630)分配的位置(500)取作所述路线计划的目的地。
全文摘要
导航装置，尤其用于机动车，具有用于分配了地理位置的图片的存储器、用于显示来自存储器的至少一副图片的显示器、和用于选择一幅在显示器上显示的图片的输入装置，并被构造成把给所选择的图片分配的地理位置取作路线计划的目的地。
文档编号G01C21/34GK102032914SQ201010292680
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月25日
发明者A·席尔 申请人:罗伯特·博世有限公司